關(guān)于建筑材料中耐火材料的發(fā)展及技術(shù)特點分析

金鄂

摘 要：近年來，隨著建筑材料的不斷發(fā)展，各類新型耐火材料在工業(yè)應(yīng)用中得到了普及，本文主要針對建筑材料中耐火材料的發(fā)展過程、技術(shù)特點、研究進展進行分析。

關(guān)鍵詞：建筑材料 耐火材料 發(fā)展過程 研究進展

前言

隨著石油價格的不斷攀升，建筑材料成本也在逐漸的增加，為了減少成本造成的壓力，各國科研人員開始著重研發(fā)新型窯爐，帶動了高溫技術(shù)的重大改革，推動了建筑耐火材料的更新?lián)Q代。

將用油和氣為燃料的水泥窯改造成以煤和廢棄的熱能原料為燃料進行加工，同時為了減少熱損耗，開始大力推廣預(yù)分解水泥生產(chǎn)技術(shù)。該技術(shù)的應(yīng)用大大降低了熱損耗，同時使生產(chǎn)能力大幅度提高，但是這種技術(shù)也存在一定的缺陷，對燒成條件的要求越來越嚴格。水泥預(yù)分解窯還以廢棄的輪胎、橡膠、塑料和一些低品位高碳物質(zhì)等作為燃料，雖然使資源損耗和水泥生產(chǎn)成本有所降低，但是這些燃料具有較多的揮發(fā)性的物質(zhì)，從而造成了窯壁結(jié)皮，影響水泥窯的正常運轉(zhuǎn)，對耐火材料造成了極大的損害。在進行玻璃熔制時，隨著加工工藝的不斷改善，浮法玻璃熔窯內(nèi)的高溫物理化學(xué)反應(yīng)更加的強烈，對窯內(nèi)的耐火材料使用條件提出了苛刻的要求。

1、建筑材料中耐火材料的發(fā)展過程

我國在改革開始后，大量的引進了現(xiàn)代化的水泥、玻璃和陶瓷加工的生產(chǎn)技術(shù)，經(jīng)過不斷的學(xué)習和經(jīng)驗積累，具有類似屬性的生產(chǎn)線大量出現(xiàn)。但是這些窯爐所使用的耐火材料始終都是依賴于進口。為了打破這一局面，從1981年開始，我國以中國建筑材料科學(xué)研究院等單位為主要研究部門，投入大量的資金用于新興耐火材料的研發(fā)。在多次試驗下，我國制造出了鎂鉻磚和尖晶石磚等材料用于水泥窯高溫帶的結(jié)合和多種耐火澆注料。直到上世紀90年代，我國完成了用于水泥窯、浮法玻璃窯和陶瓷的耐火材料研究，研發(fā)了熔鑄錯剛玉磚的氧化熔融工藝，隨后又要發(fā)出了熔鑄a一p氧化鋁和熔鑄p一氧化鋁磚。我國開始將大量的冶金系統(tǒng)耐火材料投入到建材市場中。在國家政策的大力扶持下，大量的耐火材料企業(yè)如雨后春筍般出現(xiàn)，推動了我國耐火材料的發(fā)展，拉近了與發(fā)達國家間的差距。在過去的幾年中，雖然我國工業(yè)用耐火建筑材料的技術(shù)水平得到了發(fā)展，但是能耗依然高于高達國家，我國經(jīng)濟遭到了能源問題的考驗，為此，我國政府已經(jīng)制定了一系列的產(chǎn)業(yè)政策，這一政策為我國工業(yè)用耐火建筑材料的發(fā)展提供了機會與挑戰(zhàn)。在未來階段下，工業(yè)用耐火建筑材料的發(fā)展需要滿足兩個要求，第一就是耐火材料產(chǎn)品結(jié)構(gòu)需要滿足節(jié)能要求；第二就是在耐火材料生成中，要盡可能的減低能耗。

2、耐火材料技術(shù)進步的特點

2.1 高純化

耐火材料在提取技術(shù)不斷進步的影響下，開始向著高純化的方向發(fā)展。例如鎂砂的提取，通過熱選、浮選和海水提取等方式再配以鈣硅比調(diào)整技術(shù)，從而形成具有高耐火性和高純度的鎂砂。高純度的耐火原料為制造高性能的耐火材料提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。

2.2 不定形耐火材料

在一些發(fā)達國家中，在耐火材料總量中有一半是不定形耐火材料。不定形耐火材料在一定程度上都需要控制界面反應(yīng)才能展現(xiàn)出特殊性能。例如，低水泥澆注料可以通過原料的組成成分、粒度和外加劑等進行控制。

2.3 自動化

在進行耐火材料生產(chǎn)中例如原料配比、燒成過程和成品檢驗等一些勞動強度大、工作環(huán)境差的工序，可以借助計算機控制技術(shù)來完成。計算機控制技術(shù)有著高精確度和速度快的特點，能夠保證設(shè)備高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)安全運行。

2.4 復(fù)合化

復(fù)合化就是將一種耐火材料中添加另外的耐火材料，以此來研究出新的材料，如水泥可以與硅莫磚、鎂鋯磚結(jié)合研發(fā)出新的材料，目前，已經(jīng)產(chǎn)生了多種復(fù)合材料。一般情況下，復(fù)合性的耐火材料需要遵循幾個原則，即耐高溫性能、穩(wěn)定性，并且在制造和使用溫度下，各類不同的材料可以彼此共存，且侵蝕產(chǎn)物應(yīng)該受到保護，如果無法控制這一問題，就要保證有害產(chǎn)物要在可控范圍內(nèi)，且在生產(chǎn)和使用過程中，嚴禁出現(xiàn)危險性和有害性物質(zhì)。

3、耐火材料技術(shù)的展望

3.1 計算機輔助測試和分析技術(shù)

在信息技術(shù)不斷進步的情況下，計算機技術(shù)得到了快速的發(fā)展。在耐火材料的研究過程中計算機的測試和分析技術(shù)發(fā)揮了重要的作用，對耐火材料的發(fā)展造成了極大的影響。例如，在計算機中可以對耐火材料的熱力學(xué)進行演算，從而判斷其物理化學(xué)反應(yīng)的情況；通過電子圖像技術(shù)對耐火材料中各種物質(zhì)的含量、分布、性能和使用周期進行分析，為耐火材料技術(shù)的不斷改善提供數(shù)據(jù)保障。

3.2 計算機輔助工藝優(yōu)化技術(shù)

通過上述從中可以看出計算機能夠?qū)σ郧盁o法進行運算的技術(shù)進行演算驗證，在新型耐火材料的研發(fā)中提供技術(shù)保證。例如，利用計算機軟件系統(tǒng)可以進行虛擬實驗設(shè)計，從而從多元化和全方位的角度去分析實驗，通過對工程數(shù)學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)等多種學(xué)科的借助，通過計算機輔助設(shè)計出更加優(yōu)化的加工工藝，使耐火材料從定性分析向著定量分析的升級。通過數(shù)字化技術(shù)進行材料工藝的研究能夠?qū)崿F(xiàn)新興的以環(huán)保為前提的工藝技術(shù)。

3.3 計算機集成現(xiàn)代制造技術(shù)

今后現(xiàn)代制造業(yè)必然會向著計算機集成制造的方向發(fā)展。所謂的計算機集成制造技術(shù)就是通過有效的方法將每一個獨立的信息單元進行組合，將設(shè)計、制造和市場等信息進行統(tǒng)一的結(jié)合，從而建立一套有關(guān)數(shù)據(jù)的共享體系，通過計算機集成制造技術(shù)實現(xiàn)利益的最大化。

4、結(jié)語

我國是世界上最大的耐火建筑材料生產(chǎn)國與消耗國，我國一直在積極研究新型工業(yè)用耐火建筑材料，在世界對低碳經(jīng)濟的關(guān)注下，我國工業(yè)用耐火材料必須要加強創(chuàng)新，不斷調(diào)整現(xiàn)有的產(chǎn)品結(jié)果。實現(xiàn)耐火材料產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，提升行業(yè)集中度，提升材料的使用效率，促進我國工業(yè)用耐火建筑材料的發(fā)展。

參考文獻

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